专业SMT解决方案提供商

解决您对SMT的任何疑问
头横幅

波峰焊锡渣形成分析及减少措施

由于SnAgCu无铅焊料中Sn成分含量超过95%,因此与传统焊料相比,无铅焊接过程中Sn成分和温度的增加会导致焊料氧化加剧。减少焊渣、锡渣的氧化,首先要了解其种类和成型工艺。

 

应考虑以下三点:

(1)表面有静态氧化膜,这是Sn氧化的自然现象,只要氧化膜不破裂,就会阻止氧化量的进一步产生。如下所示:

图片10

(2)黑色粉末是由于高速旋转的叶轮轴与Sn氧化膜的摩擦而产生的,是球化产物,颗粒较大。如下图所示:

图片9

(3)豆腐渣,主要分布在喷嘴周边的湍波和平波处,占氧化渣总重量的绝大多数。

图片8

豆腐渣是由负压氧气剪切渣,以及多种因素综合作用的瀑布效应造成的,具体动态过程如下:

图片7

黑色区域是空气界面,液体温度翻滚呈白色Sn。t=t3图中我们可以看到一小部分空气被焊锡溶液吞没,一小部分空气由于锡内部的氧气迅速氧化而会浮出表面但无法消除N2气体,因此形成空心球由于空心球的密度远小于锡的密度,当这些空心球堆叠在一起形成漂浮在豆腐渣锡表面时,必然会出现锡表面。

了解了锡渣的形成原因和种类,我们认为减少豆腐渣的形成是减少波峰焊锡渣最有效的措施。从上图可以看出动态过程:焊球空心有两个必要条件:

第一个前提是边界效应,使锡表面发生戏剧性的滚动,形成吞噬作用。

第二个要求是空心球内部形成致密的氧化膜,封装内形成氮气。否则空心球破碎时浮在焊锡处的表面,无法形成“豆腐渣”。
这两个必要条件缺一不可。

减少波峰焊锡渣的措施如下:

1.减少波峰切换时产生的间隙,从而减少回流焊时焊料凸点的力度,减少滚压,从而减少吞噬的产生。

所以我们将焊锡锅的横截面改为梯形,并使第一波峰尽可能靠近焊锡锅的边缘

图片6

2. 在第一波和第二波中,我们将未过滤的屏障装置添加到滚流焊料中。

图片4

3、采取N2保护,避免焊球内产生致密的氧化膜。


发布时间:2022年3月22日